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資料出處: https://en.wikipedia.org/wiki/Carboniferous_rainforest_collapse
以下的Mya, 意思是百萬年前(Million Years Ago)


煤攜紀雨林崩潰事件/Carboniferous rainforest collapse event(305 Mya)

煤攜紀(石炭紀)雨林崩潰事件是一個小型滅絕事件, 發(fā)生在大約3.05億年前的煤攜紀末期. 它改變了覆蓋歐洲和美洲赤道地區(qū)的廣闊煤炭森林. 這一事件可能將森林分裂, 導致許多植物和動物物種變的矮小, 以及不久之後的物種滅絕. 事件發(fā)生之, 熱帶森林又開始繼續(xù)分布在地球的大部分地區(qū), 但其程度和組成發(fā)生了變化.

事件發(fā)生在煤攜紀的莫斯科階到卡西莫夫階之間.

此事件屬小型物種滅絕事件, 不過仍然有許多物種於此次事件中滅絕, 包括受影響最深的昆蟲、蛙形綱(舊稱"兩棲綱")/Batrachomorpha動物等.

陸地上的滅絕

在煤攜紀, 歐亞大陸的廣闊煤炭森林支持高聳的石松門和異質混合植被的繁榮, 以及提供各種各樣的動物生活: 巨尾蟲屬/Meganeura、節(jié)肋馬陸屬/Arthropleura、蛙形綱/Batrachomorpha和第一批羊膜類/Amniota四足脊椎動物.

植物

煤攜紀煤炭森林的崛起, 通過腐蝕著低能量的物質, 開始大大改變了風景, 像是擁有豐富有機物的河流, 與有著穩(wěn)定、多渠道的沖積島. 木本植物的持續(xù)演化通過洪氾平原森林的密度, 木質碎片的產生以及根系組合的複雜性和多樣性的增加而使洪氾平原有著較少的侵蝕和運動.

首先, 煤攜紀晚期蕨類植物的頻率逐漸上升, 並接著最早的彼爾姆紀(二疊紀). 蕨類為主的生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生了變化. 在莫斯科階-卡西莫夫階之間的邊界處開始有著蜿蜒和分枝河流的出現(xiàn), 大型木質碎片的出現(xiàn)以及原木堵塞的記錄顯著減少. 雨林分裂的越來越小. 並在卡西莫夫階, 雨林從化石記錄中消失.

動物

在崩潰之前, 動物物種分布非常廣泛: 同一物種遍布熱帶地區(qū), 但在崩潰後每個倖存的雨林叢發(fā)展了自己獨特的物種組合. 許多兩棲類物種滅絕, 而爬行動物在危機後發(fā)展為更多樣化的物種. 雖然大多數(shù)生命因缺乏資源而快速消失. 但是隨著倖存的植物和動物重新恢復, 它們適應其不適合的環(huán)境, 以方便取得新的資源. 煤攜紀雨林崩潰事件, 每個雨林叢進化出自己的物種, 並有著獨特的[特有性].

生物群體的恢復和演化

植物

雨林的分裂在歐洲留下了一些孤立的避難所; 然而， 即使這些也不能維持物種的生存。 有許多物種的特點在莫斯科階時期的熱帶濕地已經消失, 包括Flemingitaceae、Diaphorodendraceae、Tedeleaceae、Urnatopteridaceae、Alethopteridaceae、Cyclopteridaceae、Neurodontopteridaceae

非脊椎動物

石炭森林的消失導致大氣中氧氣水平的減少, 這使得當時巨大的節(jié)肢動物縮小. 由於氧氣減少, 這些昆蟲的尺寸不能再變大, 因此, 這在棲息地的喪失之間, 巨型節(jié)肢動物在此事件中滅絕了. 最顯著的是巨魁翅目/Megasecoptera的巨尾蟲屬/Meganeura和節(jié)肋馬陸目/Arthropleurida的節(jié)肋馬陸屬/Arthropleura.

脊椎動物

這個突然的崩潰影響了很多種主流的脊椎動物. 削減椎目(離片椎目)/Temnospondyli的蛙形綱物種被影響的很嚴重, 而羊膜類/Amniota四足脊椎動物更適應於隨後的乾燥氣候. 蛙形綱/Batrachomorpha必須回到水裡產卵, 但羊膜類/Amniota四足脊椎動物剛好相反 - 其蛋裡的羊膜具有確保透氣並保持濕潤, 因而可以放置在陸地上. 並更好地適應新的條件. 羊膜類/Amniota四足脊椎動物開始比崩潰前用更快的速度獲得新的利益, 速度比蛙形綱/Batrachomorpha快得多. 他們演化新的食性適應方式, 包括雜食性和植食性的物種, 以前只有蟲食性和肉食性的羊膜類/Amniota四足脊椎動物物種.

這次的滅絕對蛙形綱/Batrachomorpha的演化具有長期的影響. 在長期寒冷的天氣下, 蛙形綱/Batrachomorpha動物可以通過降低代謝率和冬眠(即在大部分時間都待在洞穴下不活動)來生存. 然而, 這只是一個短期的策略, 而不適合處理長期的不利條件, 特別是適應乾燥的方式. 由於蛙形綱/Batrachomorpha動物的能力有限, 難以適應或主導彼爾姆紀的乾燥環(huán)境, 許多蛙形綱/Batrachomorpha動物物種未能及時佔據(jù)新的生態(tài)位置, 並且已經滅絕.

可能的原因

氣候

關於煤攜紀雨林崩潰事件的原因和性質有幾個假設, 其中有一些包括著氣候變化. 在巴什基爾階末期的冰川期之後, 氣候便開始由潮濕變成乾旱. 從最近的賓夕法尼亞世中期的莫斯科階開始, 乾旱的循環(huán)便開始了. 在煤攜紀雨林崩潰事件的時候, 氣候變得更冷也變得更乾燥. 這在巖石記錄中有反映到, 因為地球進入了一個短暫、激烈的冰河時代. 海平面下降了100米, 冰川覆蓋了岡瓦那大陸南部的大部分地區(qū). 更涼爽, 更乾燥的氣候條件不利於熱帶雨林和其中大部分生物的生長. 雨林縮小成孤立的島嶼, 熱帶雨林被限制在潮濕的山谷, 並進一步的分開. 原始的石松科雨林和其生物群有些許物種倖存在這個氣候危機. 大氣中二氧化碳的濃度在賓夕法尼亞世晚期和彼爾姆紀早期中處於低谷中.

然後, 隨著後來的全球暖化扭轉了氣候趨勢, 剩餘的熱帶雨林, 在正在快速變化且無法生存的氣候條件中消失了.

隨著後來氣候變化導致的再次乾燥, 熱帶雨林最終被會季節(jié)性乾燥的生物群落所取代. 雖然崩潰的確切速度和性質不清楚, 但通常認為在地質學方面發(fā)生的速度較快, 頂多只有幾千年.

火山活動

使用新的參考系恢復斯卡格拉克中心大火成巖省(SCLIP)的中部之後, 已顯示出斯卡格拉克羽流從巖心-地幔邊界(CMB) 上升至約300 Ma位置. 主要的噴發(fā)間隔發(fā)生在非常狹窄的時間間隔內, 為297 Ma±4 Ma. 裂谷形成與莫斯科階-卡西莫夫階邊界和煤攜紀雨林崩潰事件相吻合

氣候與地質

在莫斯科階到卡西莫夫階時期發(fā)生了全球氣候的古氣候變化. 在賓夕法尼亞世中期至晚期發(fā)生了一次大氣乾燥(乾旱化), 這與海洋物種和陸地物種的動物區(qū)系突然變化相吻合. 這種變化記錄在古土壤中, 反映了一段時間內總體形態(tài)的降低, 自由排水和景觀穩(wěn)定性的提高以及上賓夕法尼亞州(密蘇里州)整體區(qū)域氣候向更乾旱條件的轉變. 這與基於同時期的古植物組合和地質證據(jù)的氣候解釋相一致.